TCP/UDP传输层协议

TCP和UDP是传输层协议。

七层协议

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UDP :（用户数据报协议）

01 UDP特点：

• 无连接
• 尽最大努力交付
• 面向报文

面向报文：

面向报文.png

02 UDP功能：

• 复用
• 分用
• 差错检测

复用、分用：

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差错检测：

差错检测.png

TCP:（传输控制协议）

TCP特点：

• 面向连接
• 可靠传输
• 面向字节流
• 流量控制
• 拥塞控制

TCP特点——01 面向连接

面向连接.png

三次握手.png

为什么要进行三次握手？？？
假设建立连接只需要两次，客户端发送syn请求报文超时了，客户端有超时重传机制，此时服务端收到重传的syn建立连接，同时超时的那次syn也到达了，服务端以为客户端又想建立连接，这样就会建立2次话会。
使用三次握手可以解决同步请求连接建立报文超时的问题。

四次挥手.png

为什么要进行四次挥手？？？
全双工:一条通道双方面的接受和发送。所以需要双方面的确认。

TCP特点——02 可靠传输

• 无差错
• 不丢失
• 不重复
• 按需到达

停止等待协议：实现可靠传输

• 无差错情况
• 超时重传
• 确认丢失
• 确认迟到

无差错.png

标准情况：客户端发送请求报文m1，服务端收到确认m1，客户端再发送m2

超时重传.png

超时重传：保证不丢失，差错校验
客户端发送请求报文m1，超时重传m1，服务端收到确认m1，客户端再发送m2

确认丢失.png

客户端发送请求报文m1，服务端确认m1丢失，超时重传m1，丢弃重传的m1，重传确认m1，客户端再发送m2

确认迟到.png

客户端发送请求报文m1，服务端确认m1丢失，超时重传m1，丢弃重传的m1，重传确认m1，客户端再发送m2,对于服务端超时回来的m1，收到什么也不做。

TCP特点——03 面向字节流

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不管发送方给发送多少个字节数据，比如发送方发送10个字节，TCP会根据实际情况，可能一次或者拆分成多次发送给接收方

TCP特点——04 流量控制

滑动窗口协议：（难点）

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按序到达通过字节编号控制，从左到右排序序号增大
发送窗口的大小一方面取决于发送缓存的大小 另一方接收方的接受窗口的大小控制
比如：发送方是wifi网络，接收方2g3g，发送太快，接受方的接受缓存会大量累计数据，缓存溢出。
接收方可以反向制约（动态调整）发送方的发送窗口大小。体现出来流量控制的特点。
TCP报文首部字段控制窗口值
例如：接受窗口较小，发送方发送窗口较大，会以很快的速率发送，需要由接口窗口通过向TCP报文首部字段更改窗口值，去调整发送方的发送速率！

TCP特点——05 拥塞控制

• 慢开始、拥塞控制

纵轴代表：交互次数或者轮询次数
横轴代表：窗口值的大小

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1、开始发送2个报文，没发生拥塞继续发送4个报文，指数增长。此阶段是慢开始
2、当增长到门限值的时候，会采用拥塞避免的算法，16，17~24线性增长
3、如果连续3个ack都没收到的话，就认为发生了网络拥塞。使用乘法减小，恢复到只发送一个报文，重新慢开始。
同时门限值降低为原来的一半（24降级为12）重复上述流程。

• 快恢复，快重传
  到达拥塞上限时，在新的门限值，进行操作，不重新进行慢开始。